package bit;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.Stack;

/**
 * 给定一组不含重复元素的整数数组 nums，返回该数组所有可能的子集（幂集）。
 *
 * 说明：解集不能包含重复的子集。
 *
 * 示例:
 *
 * 输入: nums = [1,2,3]
 * 输出:
 * [
 *   [3],
 *   [1],
 *   [2],
 *   [1,2,3],
 *   [1,3],
 *   [2,3],
 *   [1,2],
 *   []
 * ]
 *
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode-cn.com/problems/subsets
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 * */
public class Subsets {

    public List<List<Integer>> subsets(int[] nums) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        if(nums == null || nums.length == 0){
            return res;
        }
        for(int i = 0; i < 1 << nums.length; i ++){
            List<Integer> sub = new ArrayList<>();
            for(int j = 0; j < nums.length; j ++){
                if(((i >> j) & 1) == 1){
                    sub.add(nums[j]);
                }
            }
            res.add(sub);
        }

        return res;
    }

    //backtrack
    public List<List<Integer>> subsetsII(int[] nums) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        if(nums == null || nums.length == 0){
            return res;
        }
        return addToResult(nums, 0);
    }

    private List<List<Integer>> addToResult(int[] nums, int start){
        if(start > nums.length - 1){
            return new ArrayList<>(new ArrayList<>());
        }
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        List<List<Integer>> lists = addToResult(nums, start + 1);
        for(List<Integer> list: lists){
            List<Integer> list1 = new ArrayList<>();
            List<Integer> list2 = new ArrayList<>();
            list2.add(nums[start]);
            list1.addAll(list);
            list2.addAll(list);
            res.add(list1);
            res.add(list2);
        }
        return res;
    }


    List<List<Integer>> results = new ArrayList<>();
    public List<List<Integer>> subsetsIII(int[] nums) {

        if(nums == null || nums.length == 0){
            return new ArrayList<>();
        }
        subsets(nums, 0, new Stack<>());
        return results;
    }

    private void subsets(int[] nums, int start, Stack<Integer> path){
        if(start == nums.length){
            results.add(new ArrayList<>(path));
            return;
        }
        results.add(new ArrayList<>(path));
        for(int i = start; i < nums.length; i ++){
            path.push(nums[i]);
            subsets(nums, i + 1, path);
            path.pop();
        }
    }
}
